千分尺校对用量杆测量要点

2017-03-09邢敏剑上海市计量测试技术研究院

上海计量测试 2017年1期

邢敏剑 / 上海市计量测试技术研究院

千分尺校对用量杆测量要点

邢敏剑 / 上海市计量测试技术研究院

0 引言

外径千分尺是最常见的计量器具之一，校对用量杆（又称量棒，以下简称量棒）是外径千分尺的主要附件，主要用于测量范围大于25 mm外径千分尺的零位校准。在实际使用中，量棒作为调整用标准器直接参与外径千分尺的零位调整，由此产生的零位误差是引起千分尺示值误差的主要因素之一，直接影响千分尺的使用准确度，因此必须按照JJG 21-2008《千分尺》的技术要求选用相应的仪器及测量方法对其进行定期测量。

本文针对使用测长机测量量棒的要点进行介绍。测量前，应对量棒进行等温放置，对量棒工作面是否生锈、损伤、棒体有无严重弯曲变形进行目测检查。检测人员应戴上工作手套，以防止手与量棒直接接触而使量棒温度升高，增加测量误差。同时应将量棒两工作面用汽油洗净待测。

1 固定方式

1.1 小于50 mm量棒

对于小于50 mm的量棒，一般常见为25 mm量棒。由于万能测长机专配的测量紧固装置长度为35 mm，因此无法用该装置夹紧固定，可以采用手指握住量棒中间位置的方式进行固定。测量时旋转量棒进行多次测量取平均值以减小误差。固定方式如图1所示。

图1 小于50 mm量棒固定方式

1.2 50 ～ 400 mm量棒

对于50 ～ 400 mm的量棒，采用万能测长机的测量紧固装置进行固定，固定位置为量棒中心位置。如图2所示。

图2 50 ～ 400 mm量棒固定方式

1.3 大于400 mm量棒

对于大于400 mm的量棒，应采用两点支撑的方式进行固定。对于长尺寸量具，一般采用艾利点或贝塞尔点两种支撑方式。0.211 3L≈4/19L处为艾利点，采用这种支撑方式在两端面上的平行度变化最小；0.220 3L≈2/9L为贝塞尔点，采用这种支撑方式在中性层（中心轴）上的长度变化量最小。对于长量棒，主要测量其长度误差，因此选用贝塞尔点支撑方式较为合适。贝塞尔点支撑方式如图3所示。

图3 大于400 mm量棒固定方式

2 测头的选择

2.1 量棒两工作面为平面

当量棒的两工作面为平面时，应选择两个球面测头，在测长机上选取适当的固定方式固定后，移动测长机主机，使测头轻轻靠紧量棒两工作面，慢慢调整测长机左右、前后、上下和水平旋转调节旋钮，寻找每个方向上的最小值转折点。在最小值转折点处测得的量棒长度即为量棒的实际长度值。如图4所示。

2.2 量棒两工作面为球面

当量棒的两工作面为球面时，左端选择平面测头，右端选择球面测头。选取适当的固定方式固定后，移动测长机主机，使测头轻轻靠紧量棒两工作面，慢慢调整测长机左右、前后、上下和水平旋转调节旋钮，寻找每个方向上的最大值转折点。在最大值转折点处测得的量棒长度即为量棒的实际长度值。如图5所示。

图4 工作面为平面时选用两个球面测头

图5 工作面为球面时左侧选平面测头，右侧选球面侧头

2.3 量棒两工作面一端为平面，另一端为球面

当量棒的两工作面一端为平面，另一端为球面时，应选择两个球面测头。将平面工作面置于左侧，球面工作面置于右侧。选取适当的固定方式固定后，移动测长机主机，使测头轻轻靠紧量棒两工作面，慢慢调整测长机左右、前后、上下和水平旋转调节旋钮，寻找每个方向上的最大值转折点。在最大值转折点处测得的量棒长度即为量棒的实际长度值。如图6所示。

图6 工作面一端为平面一端为球面时选用两个球面侧头

3 可调整量棒止紧螺钉松动的调整方法

可调整长度的量棒常会遇到止紧螺钉发生松动的情况，此时量棒长度的测量结果往往不稳定。可调整量棒结构如图7所示。当止紧螺钉松动时，应采用螺丝刀略微旋转止紧螺钉，以活动头仍能转动为准。测长机对零后，将可调整量棒选用适当的固定方式固定在测长机上，慢慢转动活动头，调整各个方向，观察示值读数，使示值偏差尽可能小后慢慢旋紧止紧螺钉。在旋紧过程中，量棒示值会不断发生变化，因此需要反复调整多次，直至止紧螺钉完全锁紧，确保偏差值在JJG 21-2008允许范围内。为保证测得值的准确性，隔数小时后应对量棒进行复测，确定数值稳定后再进行长度测量即可得到该量棒的实际长度值。测量完成后，在止紧螺钉处涂上红漆，擦干净测量面后对其进行油封防锈，并提示用户切勿随意拧动止紧螺钉。